由于较低的毒性和良好的生物相容性,石墨烯材料在细胞成像方面**了一股研究热潮。石墨烯及其衍生物本身具有特殊的平面结构和光学性质,或者经过荧光染料分子标记之后,可用于体外细胞与***光学成像[63-66],使其在**显像和***方面具有很大的应用前景。Dai 课题组[67]***利用纳米尺寸的聚乙二醇功能化氧化石墨烯(GO-PEG)的近红外发光性质用于细胞成像。他们将抗体利妥昔单抗(anti-CD20)与纳米GO-PEG 共价结合形成纳米GO-PEG-anti-CD20,然后将纳米GO-PEG和纳米GO-PEG-anti-CD20与B细胞或T细胞在培养液中4℃培养1h,培养液中纳米GO-PEG的浓度大约为0.7mg/ml,结果发现B细胞淋巴瘤具有强荧光,而T淋巴母细胞的荧光强度则很弱。另外,通过对GO进行80℃热处理17天后,再利用200W的超声对GO溶液处理2h,得到的GO在紫外光 (266–340 nm)的照射下显示出蓝色荧光。碳基填料可以提高聚合物的热导率,但无法像提高导电性那么明显,甚至低于有效介质理论。浙江应该怎么做氧化石墨
氧化石墨烯表面的-OH和-COOH等官能团含有孤对电子,可作为配位体与具有空的价电子轨道的金属离子发生络合反应,生成不溶于水的络合物,从而有效去除溶液中的金属离子。Madadrang等45制得乙二胺四乙酸/氧化石墨烯复合材料(EDTA-GO),通过研究发现其对金属离子的吸附机制主要为络合反应,即氧化石墨烯的表面官能团与水中的金属离子反应形成复杂的络合物,具体过程如图8.7所示,由于形成的络合物不溶于水,可通过沉淀等作用分离去除水中的金属离子。浙江应该怎么做氧化石墨减少面内难以修复的孔洞,从而提升还原石墨烯的本征导电性。
氧化石墨烯(GO)表面有羟基、羧基、环氧基、羰基等亲水性的活性基团,且片层间距较大,使得氧化石墨烯具有超大比表面积和***的离子交换能力。GO的结构与水通蛋白相类似,而蛋白质本身具有优异的离子识别功能,由此可推断氧化石墨烯在分离、过滤及仿生离子传输等领域可能具有潜在的应用价值1-3。GO经过超声可以稳定地分散在水中,再通过传统成膜方法如旋涂、滴涂和真空抽滤等处理后,GO微片可呈现肉眼可见的层状薄膜堆叠,在薄膜的层与层之间形成具有选择性的二维纳米通道。 除此之外,GO由于片层间存在较强的氢键,力学性能优异,易脱离基底而**存在。基于GO薄膜制备方法简单、成本低、高通透性和高选择性等优点,其在水净化领域具有广阔的应用空间。
随着材料领域的扩张,人们对于材料的功能性需求更为严苛,迫切需要在交通运输、建筑材料、能量存储与转化等领域应用性质更加优良的材料出现,石墨烯以优异的声、光、热、电、力等性质成为各新型材料领域追求的目标,作为前驱体的GO以其灵活的物理化学性质、可规模化制备的特点更成为应用基础研究的热电。虽然GO具有诸多特性,但是由于范德华作用以及π-π作用等强相互作用力,使GO之间很容易在不同体系中发生团聚,其在纳米尺度上表现的优异性能随着GO片层的聚集***的降低直至消失,极大地阻碍了GO的进一步应用。氧化石墨片层的厚度约为1.1 ± 0.2 nm。
使得*在单层中排列的水蒸气可以渗透通过纳米通道。通过在GO纳米片之间夹入适当尺寸的间隔物来调节GO间距,可以制造广谱的GO膜,每个膜能够精确地分离特定尺寸范围内的目标离子和分子。水合作用力使得溶液中氧化石墨烯片层间隙的距离增大到1.3 nm,真正有效、可自由通过的孔道尺寸为0.9 nm,计算出水合半径小于0.45 nm的物质可以通过氧化石墨烯膜片,而水合半径大于0.45 nm的物质被截留,如图8.4所示。例如,脱盐要求GO的层间距小于0.7 nm,以从水中筛分水合Na +(水合半径为0.36nm)。 通过部分还原GO以减小水合官能团的尺寸或通过将堆叠的GO纳米片与小尺寸分子共价键合以克服水合力,可以获得这种小间距。与此相反,如果要扩大GO的层间距至1~2 nm,可在GO纳米片之间插入刚性较大的化学基团或聚合物链(例如聚电解质),从而使GO膜成为水净化、废水回收、制药和燃料分离等应用的理想选择。 如果使用更大尺寸的纳米颗粒或纳米纤维作为插层物,可以制备出间距超过2nm的GO膜,以用于生物医学应用(例如人工肾和透析),这些应用需要大面积预分离生物分子和小废物分子。氧化石墨正式名称为石墨氧化物或被称为石墨酸,是一种由物质量之比不定的碳、氢、氧元素构成的化合物。多层氧化石墨图片
松散的氧化石墨分散在碱性溶液中形成类似石墨烯结构的单原子厚度的片段。浙江应该怎么做氧化石墨
GO/RGO在光纤传感领域会有越来越多的应用,其基本的原理是利用石墨烯及氧化石墨烯的淬灭特性、分子吸附特性以及对金属纳米结构的惰性保护作用等,通过吸收光纤芯层穿透的倏逝波改变光纤折射率或者基于表面等离子体共振(SPR)效应影响折射率。GO/RGO可以在光纤的侧面、端面对光进行吸收或者反射,而为了增加光与GO/RGO层的相互作用,采用了不同光纤几何弯曲形状,如直型、U型、锥型和双锥型等。有铂纳米颗粒修饰比没有铂纳米颗粒修饰的氧化石墨烯薄膜光纤传感器灵敏度高三倍,为多种气体的检测提供了一个理想的平台。浙江应该怎么做氧化石墨